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单杆活塞缸的结构和工作原理

  • 来源:榆次锋特行液压
  • 作者:榆次锋特行液压
  • 时间:2015-08-14 21:11
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    单杆活塞缸工作原理如图3-1所示,其活塞的一侧有伸出杆,两腔的有效工作面积不相等。当向两腔分别供油,且供油压力和流量相同时,活塞在两个方向的推力和运动速度不相等。
 
    当无杆腔进压力油,有杆腔回油(如图3-1(a)所示)时,活塞推力F1和运动速度v1分别为
 
    图3-1 单杆式活塞缸工作原理图
 
    当有杆腔进压力油,无杆腔回油(见图3-1(b))时,活塞推力F2和运动速度v2分别为
 
    比较式(3-1)~式(3-4)可知:F1>F2,v1<v2。即无杆腔进压力油工作时,推力大,速度低;有杆腔进压力油工作时,推力小,速度高。因此,单杆活塞缸常用于一个方向有较大负载但运行速度低,另一个方向为空载快速退回运动的设备。如起重机、压力机、注塑机等设备的液压系统就常用单杆活塞缸。
 
    液压缸差动连接(见图3-2)时:活塞推力F3和运动速度v3分别为


 
 
    图3-2 差动连接的单杆活塞缸工作原理图
 
    比较式(3-1)和式(3-5)可知,F1>F3;比较式(3-2)和式(3-6)可知,v1<v3。这说明单杆活塞缸差动连接时,能使运动部件获得较高的速度和较小的推力。因此,单杆活塞缸常用在需要实现“快进(差动连接)→工进(无杆腔进压力油)→快退(有杆腔进压力油)”工作循环的组合机床等设备的液压系统中。如果要求“快进”和“快退”速度相等,即v3=v2,由式(3-4)和式(3-6)可得,D=根号2d。
 
    单杆活塞缸不论缸体固定,还是活塞杆固定,工作台的运动范围都略大于缸有效行程的两倍。
 
    图3-3所示为一个较常用的双作用单活塞杆液压缸结构图。它是由缸底20、缸筒10、缸盖9、活塞11和活塞杆18组成的。缸筒一端与缸底焊接,另一端缸盖与缸筒用卡键6、套5和弹簧挡圈4固定,以便拆装检修,两端设有油口A和B。活塞11与活塞杆18利用卡键15、卡键帽16和弹簧挡圈17连在一起。活塞与缸孔的密封采用的是一对Y形聚氨酯密封圈12,由于活塞与缸孔有一定间隙,采用耐磨环13定导向。杆18和活塞11的内孔由密封圈14密封。较长的导向套则可保证活塞杆不偏离中心,导向套外径由O形圈7密封,而其内孔则由Y形密封圈8和防尘圈3分别防止油外漏和灰尘带入缸内。缸与杆端销孔与外界连接,销孔内有尼龙衬套抗磨。
 
    图3-3 双作用单活塞杆液压缸结构图

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